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類(lèi)金剛石碳(DLC)涂層的重要成分為碳，是一種兼有高硬度和優(yōu)異摩擦性能的非晶體硬質(zhì)薄膜。由于其優(yōu)異的摩擦性能，在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。特別在無(wú)潤(rùn)滑劑情況下，摩擦系數(shù)也很低(=0.005~0.2)因此被廣泛應(yīng)用于冷熱水混合旋塞用單手柄等滑動(dòng)部件。

DLC涂層不僅摩擦系數(shù)小，而且抗粘附性好，硬度高，耐性?xún)?yōu)良，對(duì)其在切削刀具中的應(yīng)用非常廣泛。

1、DLC涂層的機(jī)械性能

DLC涂層特別平滑，其表面粗糙度與涂覆前的基體表面粗糙度均為Ra0.01m，最大高度粗糙度為0.27m。為了與加工鋁合金用CVD金剛石涂層比較，對(duì)涂層表面進(jìn)行了SEM觀測(cè)。觀測(cè)結(jié)果表明:CVD金剛石涂層有金剛石結(jié)晶形態(tài)引進(jìn)的突起，表面粗糙度Ra為0.53m，Ry為5.74m,而DLC涂層則重非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)表面特別光滑。DLC涂層的克氏硬度為30GPa。

2、DLC涂層的滑動(dòng)特性

由滑動(dòng)試驗(yàn)測(cè)定的摩擦系數(shù)(為試驗(yàn)即將結(jié)束之前的數(shù)值)和試片側(cè)粘附鋁合金量(用表面粗糙度儀對(duì)滑動(dòng)痕跡橫截面進(jìn)行測(cè)定)測(cè)定結(jié)果可以看出，非DIC涂層試片均顯現(xiàn)了銷(xiāo)材質(zhì)鋁合金的粘附、咬合，摩擦系數(shù)達(dá)0.8以上，而DLC涂層試片摩擦系數(shù)卻只有0.1，其表面也未發(fā)覺(jué)鋁合金粘附。所以可見(jiàn)DLC涂層對(duì)鋁合金的摩擦系數(shù)特別小，具有優(yōu)異的抗粘附性。

3、DLC涂層的潤(rùn)滑效果

分別假定硬質(zhì)合金刀具前面摩擦系數(shù)=0.8和DLC涂層刀具=0.1時(shí)，在上述條件加工0.67ms后的切屑形狀與溫度分布情況表明:前刀面摩擦系數(shù)小時(shí)，其排屑速度增大，因此，剪切角變大，切屑厚度減小，同時(shí)卷曲半徑也隨之縮小。摩擦系數(shù)大時(shí)，切屑不易發(fā)生卷曲。最高切削溫度顯現(xiàn)在=0.8時(shí)，該時(shí)段刀具與切屑的接觸區(qū)溫度達(dá)到610度;在=0.1時(shí)，則為 470K。摩擦系數(shù)小，摩擦熱的產(chǎn)生受到抑制，最高溫度也下降140K，摩擦距離(刀具與切屑接觸長(zhǎng)度)也削減。摩擦系數(shù)從0.8下降到0.1，切削力大約削減2/3。由此可見(jiàn)，采納前刀面摩擦系數(shù)小的刀具，可收到良好的潤(rùn)滑效果，切削溫度和切削力均大幅度下降。